fs/btrfs/send.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/bsearch.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/file.h>
   9 #include <linux/sort.h>
  10 #include <linux/mount.h>
  11 #include <linux/xattr.h>
  12 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  13 #include <linux/radix-tree.h>
  14 #include <linux/vmalloc.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/compat.h>
  17 #include <linux/crc32c.h>
  18
  19 #include "send.h"
  20 #include "backref.h"
  21 #include "locking.h"
  22 #include "disk-io.h"
  23 #include "btrfs_inode.h"
  24 #include "transaction.h"
  25 #include "compression.h"
  26
  27 /*
  28  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
  29  * It reallocates the internal buffer on demand.
  30  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
  31  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
  32  * unreversed if needed.
  33  */
  34 struct fs_path {
  35         union {
  36                 struct {
  37                         char *start;
  38                         char *end;
  39
  40                         char *buf;
  41                         unsigned short buf_len:15;
  42                         unsigned short reversed:1;
  43                         char inline_buf[];
  44                 };
  45                 /*
  46                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
  47                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
  48                  * a allocation later during send.
  49                  */
  50                 char pad[256];
  51         };
  52 };
  53 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
  54         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
  55
  56
  57 /* reused for each extent */
  58 struct clone_root {
  59         struct btrfs_root *root;
  60         u64 ino;
  61         u64 offset;
  62
  63         u64 found_refs;
  64 };
  65
  66 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
  67 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
  68
  69 struct send_ctx {
  70         struct file *send_filp;
  71         loff_t send_off;
  72         char *send_buf;
  73         u32 send_size;
  74         u32 send_max_size;
  75         u64 total_send_size;
  76         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
  77         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
  78
  79         struct btrfs_root *send_root;
  80         struct btrfs_root *parent_root;
  81         struct clone_root *clone_roots;
  82         int clone_roots_cnt;
  83
  84         /* current state of the compare_tree call */
  85         struct btrfs_path *left_path;
  86         struct btrfs_path *right_path;
  87         struct btrfs_key *cmp_key;
  88
  89         /*
  90          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
  91          * these are the values from the deleted inode.
  92          */
  93         u64 cur_ino;
  94         u64 cur_inode_gen;
  95         int cur_inode_new;
  96         int cur_inode_new_gen;
  97         int cur_inode_deleted;
  98         u64 cur_inode_size;
  99         u64 cur_inode_mode;
 100         u64 cur_inode_rdev;
 101         u64 cur_inode_last_extent;
 102         u64 cur_inode_next_write_offset;
 103         bool ignore_cur_inode;
 104
 105         u64 send_progress;
 106
 107         struct list_head new_refs;
 108         struct list_head deleted_refs;
 109
 110         struct radix_tree_root name_cache;
 111         struct list_head name_cache_list;
 112         int name_cache_size;
 113
 114         struct file_ra_state ra;
 115
 116         char *read_buf;
 117
 118         /*
 119          * We process inodes by their increasing order, so if before an
 120          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
 121          * directories such that a directory with a lower inode number was
 122          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
 123          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
 124          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
 125          * must process the directory with higher inode number first, then
 126          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
 127          * number. Example follows.
 128          *
 129          * Tree state when the first send was performed:
 130          *
 131          * .
 132          * |-- a                   (ino 257)
 133          *     |-- b               (ino 258)
 134          *         |
 135          *         |
 136          *         |-- c           (ino 259)
 137          *         |   |-- d       (ino 260)
 138          *         |
 139          *         |-- c2          (ino 261)
 140          *
 141          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
 142          *
 143          * .
 144          * |-- a                   (ino 257)
 145          *     |-- b               (ino 258)
 146          *         |-- c2          (ino 261)
 147          *             |-- d2      (ino 260)
 148          *                 |-- cc  (ino 259)
 149          *
 150          * The sequence of steps that lead to the second state was:
 151          *
 152          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
 153          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
 154          *
 155          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
 156          * before we move "d", which has higher inode number.
 157          *
 158          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
 159          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
 160          */
 161
 162         /* Indexed by parent directory inode number. */
 163         struct rb_root pending_dir_moves;
 164
 165         /*
 166          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
 167          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
 168          * own move/rename can be performed.
 169          */
 170         struct rb_root waiting_dir_moves;
 171
 172         /*
 173          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
 174          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
 175          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
 176          * is performed. Example:
 177          *
 178          * Parent snapshot:
 179          *
 180          * .                        (ino 256)
 181          * |-- a/                   (ino 257)
 182          *     |-- b/               (ino 258)
 183          *         |-- c/           (ino 259)
 184          *         |   |-- x/       (ino 260)
 185          *         |
 186          *         |-- y/           (ino 261)
 187          *
 188          * Send snapshot:
 189          *
 190          * .                        (ino 256)
 191          * |-- a/                   (ino 257)
 192          *     |-- b/               (ino 258)
 193          *         |-- YY/          (ino 261)
 194          *              |-- x/      (ino 260)
 195          *
 196          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
 197          * rm -f /a/b/c/foo.txt
 198          * mv /a/b/y /a/b/YY
 199          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
 200          * rmdir /a/b/c
 201          *
 202          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
 203          * parent is processed (as explained above), but all other operations
 204          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
 205          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
 206          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
 207          * memorize that name.
 208          *
 209          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
 210          */
 211         struct rb_root orphan_dirs;
 212 };
 213
 214 struct pending_dir_move {
 215         struct rb_node node;
 216         struct list_head list;
 217         u64 parent_ino;
 218         u64 ino;
 219         u64 gen;
 220         struct list_head update_refs;
 221 };
 222
 223 struct waiting_dir_move {
 224         struct rb_node node;
 225         u64 ino;
 226         /*
 227          * There might be some directory that could not be removed because it
 228          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
 229          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
 230          */
 231         u64 rmdir_ino;
 232         bool orphanized;
 233 };
 234
 235 struct orphan_dir_info {
 236         struct rb_node node;
 237         u64 ino;
 238         u64 gen;
 239         u64 last_dir_index_offset;
 240 };
 241
 242 struct name_cache_entry {
 243         struct list_head list;
 244         /*
 245          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
 246          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
 247          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
 248          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
 249          * entries where two entries have the same inum but different
 250          * generations.
 251          */
 252         struct list_head radix_list;
 253         u64 ino;
 254         u64 gen;
 255         u64 parent_ino;
 256         u64 parent_gen;
 257         int ret;
 258         int need_later_update;
 259         int name_len;
 260         char name[];
 261 };
 262
 263 __cold
 264 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
 265                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
 266                                         const char *what)
 267 {
 268         const char *result_string;
 269
 270         switch (result) {
 271         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
 272                 result_string = "new";
 273                 break;
 274         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
 275                 result_string = "deleted";
 276                 break;
 277         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
 278                 result_string = "updated";
 279                 break;
 280         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
 281                 ASSERT(0);
 282                 result_string = "unchanged";
 283                 break;
 284         default:
 285                 ASSERT(0);
 286                 result_string = "unexpected";
 287         }
 288
 289         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
 290                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
 291                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
 292                   sctx->send_root->root_key.objectid,
 293                   (sctx->parent_root ?
 294                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
 295 }
 296
 297 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 298
 299 static struct waiting_dir_move *
 300 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
 301
 302 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
 303
 304 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
 305 {
 306         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
 307                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
 308                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
 309 }
 310
 311 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
 312 {
 313         if (p->reversed) {
 314                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
 315                 p->end = p->start;
 316                 *p->start = 0;
 317         } else {
 318                 p->start = p->buf;
 319                 p->end = p->start;
 320                 *p->start = 0;
 321         }
 322 }
 323
 324 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
 325 {
 326         struct fs_path *p;
 327
 328         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
 329         if (!p)
 330                 return NULL;
 331         p->reversed = 0;
 332         p->buf = p->inline_buf;
 333         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
 334         fs_path_reset(p);
 335         return p;
 336 }
 337
 338 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
 339 {
 340         struct fs_path *p;
 341
 342         p = fs_path_alloc();
 343         if (!p)
 344                 return NULL;
 345         p->reversed = 1;
 346         fs_path_reset(p);
 347         return p;
 348 }
 349
 350 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
 351 {
 352         if (!p)
 353                 return;
 354         if (p->buf != p->inline_buf)
 355                 kfree(p->buf);
 356         kfree(p);
 357 }
 358
 359 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
 360 {
 361         return p->end - p->start;
 362 }
 363
 364 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
 365 {
 366         char *tmp_buf;
 367         int path_len;
 368         int old_buf_len;
 369
 370         len++;
 371
 372         if (p->buf_len >= len)
 373                 return 0;
 374
 375         if (len > PATH_MAX) {
 376                 WARN_ON(1);
 377                 return -ENOMEM;
 378         }
 379
 380         path_len = p->end - p->start;
 381         old_buf_len = p->buf_len;
 382
 383         /*
 384          * First time the inline_buf does not suffice
 385          */
 386         if (p->buf == p->inline_buf) {
 387                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 388                 if (tmp_buf)
 389                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
 390         } else {
 391                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
 392         }
 393         if (!tmp_buf)
 394                 return -ENOMEM;
 395         p->buf = tmp_buf;
 396         /*
 397          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
 398          * happen most of the time
 399          */
 400         p->buf_len = ksize(p->buf);
 401
 402         if (p->reversed) {
 403                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
 404                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
 405                 p->start = p->end - path_len;
 406                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
 407         } else {
 408                 p->start = p->buf;
 409                 p->end = p->start + path_len;
 410         }
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
 415                                    char **prepared)
 416 {
 417         int ret;
 418         int new_len;
 419
 420         new_len = p->end - p->start + name_len;
 421         if (p->start != p->end)
 422                 new_len++;
 423         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
 424         if (ret < 0)
 425                 goto out;
 426
 427         if (p->reversed) {
 428                 if (p->start != p->end)
 429                         *--p->start = '/';
 430                 p->start -= name_len;
 431                 *prepared = p->start;
 432         } else {
 433                 if (p->start != p->end)
 434                         *p->end++ = '/';
 435                 *prepared = p->end;
 436                 p->end += name_len;
 437                 *p->end = 0;
 438         }
 439
 440 out:
 441         return ret;
 442 }
 443
 444 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
 445 {
 446         int ret;
 447         char *prepared;
 448
 449         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
 450         if (ret < 0)
 451                 goto out;
 452         memcpy(prepared, name, name_len);
 453
 454 out:
 455         return ret;
 456 }
 457
 458 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
 459 {
 460         int ret;
 461         char *prepared;
 462
 463         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
 464         if (ret < 0)
 465                 goto out;
 466         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
 467
 468 out:
 469         return ret;
 470 }
 471
 472 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
 473                                           struct extent_buffer *eb,
 474                                           unsigned long off, int len)
 475 {
 476         int ret;
 477         char *prepared;
 478
 479         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
 480         if (ret < 0)
 481                 goto out;
 482
 483         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
 484
 485 out:
 486         return ret;
 487 }
 488
 489 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
 490 {
 491         int ret;
 492
 493         p->reversed = from->reversed;
 494         fs_path_reset(p);
 495
 496         ret = fs_path_add_path(p, from);
 497
 498         return ret;
 499 }
 500
 501
 502 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
 503 {
 504         char *tmp;
 505         int len;
 506
 507         if (!p->reversed)
 508                 return;
 509
 510         tmp = p->start;
 511         len = p->end - p->start;
 512         p->start = p->buf;
 513         p->end = p->start + len;
 514         memmove(p->start, tmp, len + 1);
 515         p->reversed = 0;
 516 }
 517
 518 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
 519 {
 520         struct btrfs_path *path;
 521
 522         path = btrfs_alloc_path();
 523         if (!path)
 524                 return NULL;
 525         path->search_commit_root = 1;
 526         path->skip_locking = 1;
 527         path->need_commit_sem = 1;
 528         return path;
 529 }
 530
 531 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
 532 {
 533         int ret;
 534         u32 pos = 0;
 535
 536         while (pos < len) {
 537                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
 538                 /* TODO handle that correctly */
 539                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
 540                         continue;
 541                 }*/
 542                 if (ret < 0)
 543                         return ret;
 544                 if (ret == 0) {
 545                         return -EIO;
 546                 }
 547                 pos += ret;
 548         }
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
 554 {
 555         struct btrfs_tlv_header *hdr;
 556         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
 557         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
 558
 559         if (unlikely(left < total_len))
 560                 return -EOVERFLOW;
 561
 562         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
 563         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
 564         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
 565         memcpy(hdr + 1, data, len);
 566         sctx->send_size += total_len;
 567
 568         return 0;
 569 }
 570
 571 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
 572         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
 573                         u##bits attr, u##bits value)                    \
 574         {                                                               \
 575                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
 576                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
 577         }
 578
 579 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
 580
 581 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 582                           const char *str, int len)
 583 {
 584         if (len == -1)
 585                 len = strlen(str);
 586         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
 587 }
 588
 589 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 590                         const u8 *uuid)
 591 {
 592         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 593 }
 594
 595 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
 596                                   struct extent_buffer *eb,
 597                                   struct btrfs_timespec *ts)
 598 {
 599         struct btrfs_timespec bts;
 600         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
 601         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
 602 }
 603
 604
 605 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, data, attrlen) \
 606         do { \
 607                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, data, attrlen); \
 608                 if (ret < 0) \
 609                         goto tlv_put_failure; \
 610         } while (0)
 611
 612 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
 613         do { \
 614                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
 615                 if (ret < 0) \
 616                         goto tlv_put_failure; \
 617         } while (0)
 618
 619 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
 620 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
 621 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
 622 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
 623 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
 624         do { \
 625                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
 626                 if (ret < 0) \
 627                         goto tlv_put_failure; \
 628         } while (0)
 629 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
 630         do { \
 631                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
 632                         p->end - p->start); \
 633                 if (ret < 0) \
 634                         goto tlv_put_failure; \
 635         } while(0)
 636 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
 637         do { \
 638                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
 639                 if (ret < 0) \
 640                         goto tlv_put_failure; \
 641         } while (0)
 642 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
 643         do { \
 644                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
 645                 if (ret < 0) \
 646                         goto tlv_put_failure; \
 647         } while (0)
 648
 649 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
 650 {
 651         struct btrfs_stream_header hdr;
 652
 653         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
 654         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
 655
 656         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
 657                                         &sctx->send_off);
 658 }
 659
 660 /*
 661  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
 662  */
 663 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
 664 {
 665         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 666
 667         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
 668                 return -EINVAL;
 669
 670         BUG_ON(sctx->send_size);
 671
 672         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
 673         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 674         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
 675
 676         return 0;
 677 }
 678
 679 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
 680 {
 681         int ret;
 682         struct btrfs_cmd_header *hdr;
 683         u32 crc;
 684
 685         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
 686         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
 687         hdr->crc = 0;
 688
 689         crc = crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
 690         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
 691
 692         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
 693                                         &sctx->send_off);
 694
 695         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
 696         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
 697         sctx->send_size = 0;
 698
 699         return ret;
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Sends a move instruction to user space
 704  */
 705 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
 706                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
 707 {
 708         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 709         int ret;
 710
 711         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
 712
 713         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
 714         if (ret < 0)
 715                 goto out;
 716
 717         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
 718         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
 719
 720         ret = send_cmd(sctx);
 721
 722 tlv_put_failure:
 723 out:
 724         return ret;
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Sends a link instruction to user space
 729  */
 730 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
 731                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
 732 {
 733         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 734         int ret;
 735
 736         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
 737
 738         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
 739         if (ret < 0)
 740                 goto out;
 741
 742         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 743         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
 744
 745         ret = send_cmd(sctx);
 746
 747 tlv_put_failure:
 748 out:
 749         return ret;
 750 }
 751
 752 /*
 753  * Sends an unlink instruction to user space
 754  */
 755 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 756 {
 757         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 758         int ret;
 759
 760         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
 761
 762         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
 763         if (ret < 0)
 764                 goto out;
 765
 766         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 767
 768         ret = send_cmd(sctx);
 769
 770 tlv_put_failure:
 771 out:
 772         return ret;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Sends a rmdir instruction to user space
 777  */
 778 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
 779 {
 780         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
 781         int ret;
 782
 783         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
 784
 785         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
 786         if (ret < 0)
 787                 goto out;
 788
 789         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
 790
 791         ret = send_cmd(sctx);
 792
 793 tlv_put_failure:
 794 out:
 795         return ret;
 796 }
 797
 798 /*
 799  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
 800  */
 801 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 802                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
 803                           u64 *gid, u64 *rdev)
 804 {
 805         int ret;
 806         struct btrfs_inode_item *ii;
 807         struct btrfs_key key;
 808
 809         key.objectid = ino;
 810         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
 811         key.offset = 0;
 812         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 813         if (ret) {
 814                 if (ret > 0)
 815                         ret = -ENOENT;
 816                 return ret;
 817         }
 818
 819         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 820                         struct btrfs_inode_item);
 821         if (size)
 822                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
 823         if (gen)
 824                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
 825         if (mode)
 826                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
 827         if (uid)
 828                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
 829         if (gid)
 830                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
 831         if (rdev)
 832                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
 833
 834         return ret;
 835 }
 836
 837 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
 838                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
 839                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
 840                           u64 *rdev)
 841 {
 842         struct btrfs_path *path;
 843         int ret;
 844
 845         path = alloc_path_for_send();
 846         if (!path)
 847                 return -ENOMEM;
 848         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
 849                                rdev);
 850         btrfs_free_path(path);
 851         return ret;
 852 }
 853
 854 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
 855                                    struct fs_path *p,
 856                                    void *ctx);
 857
 858 /*
 859  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
 860  * btrfs_inode_extref.
 861  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 862  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 863  *
 864  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
 865  */
 866 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 867                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
 868                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
 869 {
 870         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
 871         struct btrfs_item *item;
 872         struct btrfs_inode_ref *iref;
 873         struct btrfs_inode_extref *extref;
 874         struct btrfs_path *tmp_path;
 875         struct fs_path *p;
 876         u32 cur = 0;
 877         u32 total;
 878         int slot = path->slots[0];
 879         u32 name_len;
 880         char *start;
 881         int ret = 0;
 882         int num = 0;
 883         int index;
 884         u64 dir;
 885         unsigned long name_off;
 886         unsigned long elem_size;
 887         unsigned long ptr;
 888
 889         p = fs_path_alloc_reversed();
 890         if (!p)
 891                 return -ENOMEM;
 892
 893         tmp_path = alloc_path_for_send();
 894         if (!tmp_path) {
 895                 fs_path_free(p);
 896                 return -ENOMEM;
 897         }
 898
 899
 900         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 901                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
 902                                                     struct btrfs_inode_ref);
 903                 item = btrfs_item_nr(slot);
 904                 total = btrfs_item_size(eb, item);
 905                 elem_size = sizeof(*iref);
 906         } else {
 907                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
 908                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
 909                 elem_size = sizeof(*extref);
 910         }
 911
 912         while (cur < total) {
 913                 fs_path_reset(p);
 914
 915                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
 916                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
 917                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
 918                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
 919                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
 920                         dir = found_key->offset;
 921                 } else {
 922                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
 923                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
 924                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
 925                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
 926                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
 927                 }
 928
 929                 if (resolve) {
 930                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
 931                                                   name_off, eb, dir,
 932                                                   p->buf, p->buf_len);
 933                         if (IS_ERR(start)) {
 934                                 ret = PTR_ERR(start);
 935                                 goto out;
 936                         }
 937                         if (start < p->buf) {
 938                                 /* overflow , try again with larger buffer */
 939                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
 940                                                 p->buf_len + p->buf - start);
 941                                 if (ret < 0)
 942                                         goto out;
 943                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
 944                                                           name_len, name_off,
 945                                                           eb, dir,
 946                                                           p->buf, p->buf_len);
 947                                 if (IS_ERR(start)) {
 948                                         ret = PTR_ERR(start);
 949                                         goto out;
 950                                 }
 951                                 BUG_ON(start < p->buf);
 952                         }
 953                         p->start = start;
 954                 } else {
 955                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
 956                                                              name_len);
 957                         if (ret < 0)
 958                                 goto out;
 959                 }
 960
 961                 cur += elem_size + name_len;
 962                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
 963                 if (ret)
 964                         goto out;
 965                 num++;
 966         }
 967
 968 out:
 969         btrfs_free_path(tmp_path);
 970         fs_path_free(p);
 971         return ret;
 972 }
 973
 974 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
 975                                   const char *name, int name_len,
 976                                   const char *data, int data_len,
 977                                   u8 type, void *ctx);
 978
 979 /*
 980  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
 981  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
 982  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
 983  *
 984  * path must point to the dir item when called.
 985  */
 986 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 987                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
 988 {
 989         int ret = 0;
 990         struct extent_buffer *eb;
 991         struct btrfs_item *item;
 992         struct btrfs_dir_item *di;
 993         struct btrfs_key di_key;
 994         char *buf = NULL;
 995         int buf_len;
 996         u32 name_len;
 997         u32 data_len;
 998         u32 cur;
 999         u32 len;
1000         u32 total;
1001         int slot;
1002         int num;
1003         u8 type;
1004
1005         /*
1006          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1007          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1008          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1009          * values are small.
1010          */
1011         buf_len = PATH_MAX;
1012         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1013         if (!buf) {
1014                 ret = -ENOMEM;
1015                 goto out;
1016         }
1017
1018         eb = path->nodes[0];
1019         slot = path->slots[0];
1020         item = btrfs_item_nr(slot);
1021         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1022         cur = 0;
1023         len = 0;
1024         total = btrfs_item_size(eb, item);
1025
1026         num = 0;
1027         while (cur < total) {
1028                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1029                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1030                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1031                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1032
1033                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1034                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1035                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1036                                 goto out;
1037                         }
1038                         if (name_len + data_len >
1039                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1040                                 ret = -E2BIG;
1041                                 goto out;
1042                         }
1043                 } else {
1044                         /*
1045                          * Path too long
1046                          */
1047                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1048                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1049                                 goto out;
1050                         }
1051                 }
1052
1053                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1054                         buf_len = name_len + data_len;
1055                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1056                                 vfree(buf);
1057                                 buf = NULL;
1058                         } else {
1059                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1060                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1061
1062                                 if (!tmp)
1063                                         kfree(buf);
1064                                 buf = tmp;
1065                         }
1066                         if (!buf) {
1067                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1068                                 if (!buf) {
1069                                         ret = -ENOMEM;
1070                                         goto out;
1071                                 }
1072                         }
1073                 }
1074
1075                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1076                                 name_len + data_len);
1077
1078                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1079                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1080                 cur += len;
1081
1082                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1083                                 data_len, type, ctx);
1084                 if (ret < 0)
1085                         goto out;
1086                 if (ret) {
1087                         ret = 0;
1088                         goto out;
1089                 }
1090
1091                 num++;
1092         }
1093
1094 out:
1095         kvfree(buf);
1096         return ret;
1097 }
1098
1099 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1100                             struct fs_path *p, void *ctx)
1101 {
1102         int ret;
1103         struct fs_path *pt = ctx;
1104
1105         ret = fs_path_copy(pt, p);
1106         if (ret < 0)
1107                 return ret;
1108
1109         /* we want the first only */
1110         return 1;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1115  * ref/hardlink, this is ignored.
1116  */
1117 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1118                           u64 ino, struct fs_path *path)
1119 {
1120         int ret;
1121         struct btrfs_key key, found_key;
1122         struct btrfs_path *p;
1123
1124         p = alloc_path_for_send();
1125         if (!p)
1126                 return -ENOMEM;
1127
1128         fs_path_reset(path);
1129
1130         key.objectid = ino;
1131         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1132         key.offset = 0;
1133
1134         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1135         if (ret < 0)
1136                 goto out;
1137         if (ret) {
1138                 ret = 1;
1139                 goto out;
1140         }
1141         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1142         if (found_key.objectid != ino ||
1143             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1144              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1145                 ret = -ENOENT;
1146                 goto out;
1147         }
1148
1149         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1150                                 __copy_first_ref, path);
1151         if (ret < 0)
1152                 goto out;
1153         ret = 0;
1154
1155 out:
1156         btrfs_free_path(p);
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 struct backref_ctx {
1161         struct send_ctx *sctx;
1162
1163         struct btrfs_path *path;
1164         /* number of total found references */
1165         u64 found;
1166
1167         /*
1168          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1169          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1170          */
1171         u64 cur_objectid;
1172         u64 cur_offset;
1173
1174         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1175         u64 extent_len;
1176
1177         /* data offset in the file extent item */
1178         u64 data_offset;
1179
1180         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1181         int found_itself;
1182 };
1183
1184 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1185 {
1186         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1187         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1188
1189         if (root < cr->root->root_key.objectid)
1190                 return -1;
1191         if (root > cr->root->root_key.objectid)
1192                 return 1;
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1197 {
1198         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1199         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1200
1201         if (cr1->root->root_key.objectid < cr2->root->root_key.objectid)
1202                 return -1;
1203         if (cr1->root->root_key.objectid > cr2->root->root_key.objectid)
1204                 return 1;
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Called for every backref that is found for the current extent.
1210  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1211  */
1212 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1213 {
1214         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1215         struct clone_root *found;
1216         int ret;
1217         u64 i_size;
1218
1219         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1220         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1221                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1222                         sizeof(struct clone_root),
1223                         __clone_root_cmp_bsearch);
1224         if (!found)
1225                 return 0;
1226
1227         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1228             ino == bctx->cur_objectid &&
1229             offset == bctx->cur_offset) {
1230                 bctx->found_itself = 1;
1231         }
1232
1233         /*
1234          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1235          * accept clones from these extents.
1236          */
1237         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1238                                NULL, NULL, NULL);
1239         btrfs_release_path(bctx->path);
1240         if (ret < 0)
1241                 return ret;
1242
1243         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1244                 return 0;
1245
1246         /*
1247          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1248          * behind the current inode/offset.
1249          */
1250         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1251                 /*
1252                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1253                  * that is currently send. We may change this when
1254                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1255                  * file.
1256                  */
1257                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1258                         return 0;
1259         }
1260
1261         bctx->found++;
1262         found->found_refs++;
1263         if (ino < found->ino) {
1264                 found->ino = ino;
1265                 found->offset = offset;
1266         } else if (found->ino == ino) {
1267                 /*
1268                  * same extent found more then once in the same file.
1269                  */
1270                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1271                         found->offset = offset;
1272         }
1273
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1279  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1280  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1281  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1282  * inode+offset.
1283  *
1284  * path must point to the extent item when called.
1285  */
1286 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1287                              struct btrfs_path *path,
1288                              u64 ino, u64 data_offset,
1289                              u64 ino_size,
1290                              struct clone_root **found)
1291 {
1292         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1293         int ret;
1294         int extent_type;
1295         u64 logical;
1296         u64 disk_byte;
1297         u64 num_bytes;
1298         u64 extent_item_pos;
1299         u64 flags = 0;
1300         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1301         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1302         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1303         struct clone_root *cur_clone_root;
1304         struct btrfs_key found_key;
1305         struct btrfs_path *tmp_path;
1306         int compressed;
1307         u32 i;
1308
1309         tmp_path = alloc_path_for_send();
1310         if (!tmp_path)
1311                 return -ENOMEM;
1312
1313         /* We only use this path under the commit sem */
1314         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1315
1316         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1317         if (!backref_ctx) {
1318                 ret = -ENOMEM;
1319                 goto out;
1320         }
1321
1322         backref_ctx->path = tmp_path;
1323
1324         if (data_offset >= ino_size) {
1325                 /*
1326                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1327                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1328                  * writing large files.
1329                  */
1330                 ret = 0;
1331                 goto out;
1332         }
1333
1334         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1335                         struct btrfs_file_extent_item);
1336         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1337         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1338                 ret = -ENOENT;
1339                 goto out;
1340         }
1341         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1342
1343         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1344         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1345         if (disk_byte == 0) {
1346                 ret = -ENOENT;
1347                 goto out;
1348         }
1349         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1350
1351         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1352         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1353                                   &found_key, &flags);
1354         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1355         btrfs_release_path(tmp_path);
1356
1357         if (ret < 0)
1358                 goto out;
1359         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1360                 ret = -EIO;
1361                 goto out;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Setup the clone roots.
1366          */
1367         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1368                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1369                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1370                 cur_clone_root->offset = 0;
1371                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1372         }
1373
1374         backref_ctx->sctx = sctx;
1375         backref_ctx->found = 0;
1376         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1377         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1378         backref_ctx->found_itself = 0;
1379         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1380         /*
1381          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1382          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1383          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1384          * the physical extent locations. We must take this into account to
1385          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1386          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1387          * receiving end.
1388          */
1389         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1390                 backref_ctx->data_offset = 0;
1391         else
1392                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1393
1394         /*
1395          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1396          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1397          * __iterate_backrefs work.
1398          */
1399         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1400                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1401
1402         /*
1403          * Now collect all backrefs.
1404          */
1405         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1406                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1407         else
1408                 extent_item_pos = 0;
1409         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1410                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1411                                     backref_ctx, false);
1412
1413         if (ret < 0)
1414                 goto out;
1415
1416         if (!backref_ctx->found_itself) {
1417                 /* found a bug in backref code? */
1418                 ret = -EIO;
1419                 btrfs_err(fs_info,
1420                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1421                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1422                 goto out;
1423         }
1424
1425         btrfs_debug(fs_info,
1426                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1427                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1428
1429         if (!backref_ctx->found)
1430                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1431
1432         cur_clone_root = NULL;
1433         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1434                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1435                         if (!cur_clone_root)
1436                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1437                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1438                                 /* prefer clones from send_root over others */
1439                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1440                 }
1441
1442         }
1443
1444         if (cur_clone_root) {
1445                 *found = cur_clone_root;
1446                 ret = 0;
1447         } else {
1448                 ret = -ENOENT;
1449         }
1450
1451 out:
1452         btrfs_free_path(tmp_path);
1453         kfree(backref_ctx);
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1458                         u64 ino,
1459                         struct fs_path *dest)
1460 {
1461         int ret;
1462         struct btrfs_path *path;
1463         struct btrfs_key key;
1464         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1465         u8 type;
1466         u8 compression;
1467         unsigned long off;
1468         int len;
1469
1470         path = alloc_path_for_send();
1471         if (!path)
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         key.objectid = ino;
1475         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1476         key.offset = 0;
1477         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1478         if (ret < 0)
1479                 goto out;
1480         if (ret) {
1481                 /*
1482                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1483                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1484                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1485                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1486                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1487                  * can delete the symlink.
1488                  */
1489                 btrfs_err(root->fs_info,
1490                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1491                           ino, root->root_key.objectid);
1492                 ret = -EIO;
1493                 goto out;
1494         }
1495
1496         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1497                         struct btrfs_file_extent_item);
1498         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1499         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1500         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1501         BUG_ON(compression);
1502
1503         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1504         len = btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], ei);
1505
1506         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1507
1508 out:
1509         btrfs_free_path(path);
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1515  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1516  */
1517 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1518                            u64 ino, u64 gen,
1519                            struct fs_path *dest)
1520 {
1521         int ret = 0;
1522         struct btrfs_path *path;
1523         struct btrfs_dir_item *di;
1524         char tmp[64];
1525         int len;
1526         u64 idx = 0;
1527
1528         path = alloc_path_for_send();
1529         if (!path)
1530                 return -ENOMEM;
1531
1532         while (1) {
1533                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1534                                 ino, gen, idx);
1535                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1536
1537                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1538                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1539                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1540                 btrfs_release_path(path);
1541                 if (IS_ERR(di)) {
1542                         ret = PTR_ERR(di);
1543                         goto out;
1544                 }
1545                 if (di) {
1546                         /* not unique, try again */
1547                         idx++;
1548                         continue;
1549                 }
1550
1551                 if (!sctx->parent_root) {
1552                         /* unique */
1553                         ret = 0;
1554                         break;
1555                 }
1556
1557                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1558                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1559                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1560                 btrfs_release_path(path);
1561                 if (IS_ERR(di)) {
1562                         ret = PTR_ERR(di);
1563                         goto out;
1564                 }
1565                 if (di) {
1566                         /* not unique, try again */
1567                         idx++;
1568                         continue;
1569                 }
1570                 /* unique */
1571                 break;
1572         }
1573
1574         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1575
1576 out:
1577         btrfs_free_path(path);
1578         return ret;
1579 }
1580
1581 enum inode_state {
1582         inode_state_no_change,
1583         inode_state_will_create,
1584         inode_state_did_create,
1585         inode_state_will_delete,
1586         inode_state_did_delete,
1587 };
1588
1589 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1590 {
1591         int ret;
1592         int left_ret;
1593         int right_ret;
1594         u64 left_gen;
1595         u64 right_gen;
1596
1597         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1598                         NULL, NULL);
1599         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1600                 goto out;
1601         left_ret = ret;
1602
1603         if (!sctx->parent_root) {
1604                 right_ret = -ENOENT;
1605         } else {
1606                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1607                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1608                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1609                         goto out;
1610                 right_ret = ret;
1611         }
1612
1613         if (!left_ret && !right_ret) {
1614                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1615                         ret = inode_state_no_change;
1616                 } else if (left_gen == gen) {
1617                         if (ino < sctx->send_progress)
1618                                 ret = inode_state_did_create;
1619                         else
1620                                 ret = inode_state_will_create;
1621                 } else if (right_gen == gen) {
1622                         if (ino < sctx->send_progress)
1623                                 ret = inode_state_did_delete;
1624                         else
1625                                 ret = inode_state_will_delete;
1626                 } else  {
1627                         ret = -ENOENT;
1628                 }
1629         } else if (!left_ret) {
1630                 if (left_gen == gen) {
1631                         if (ino < sctx->send_progress)
1632                                 ret = inode_state_did_create;
1633                         else
1634                                 ret = inode_state_will_create;
1635                 } else {
1636                         ret = -ENOENT;
1637                 }
1638         } else if (!right_ret) {
1639                 if (right_gen == gen) {
1640                         if (ino < sctx->send_progress)
1641                                 ret = inode_state_did_delete;
1642                         else
1643                                 ret = inode_state_will_delete;
1644                 } else {
1645                         ret = -ENOENT;
1646                 }
1647         } else {
1648                 ret = -ENOENT;
1649         }
1650
1651 out:
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1656 {
1657         int ret;
1658
1659         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1660                 return 1;
1661
1662         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1663         if (ret < 0)
1664                 goto out;
1665
1666         if (ret == inode_state_no_change ||
1667             ret == inode_state_did_create ||
1668             ret == inode_state_will_delete)
1669                 ret = 1;
1670         else
1671                 ret = 0;
1672
1673 out:
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1679  */
1680 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1681                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1682                                  u64 *found_inode,
1683                                  u8 *found_type)
1684 {
1685         int ret = 0;
1686         struct btrfs_dir_item *di;
1687         struct btrfs_key key;
1688         struct btrfs_path *path;
1689
1690         path = alloc_path_for_send();
1691         if (!path)
1692                 return -ENOMEM;
1693
1694         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1695                         dir, name, name_len, 0);
1696         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
1697                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
1698                 goto out;
1699         }
1700         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1701         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1702                 ret = -ENOENT;
1703                 goto out;
1704         }
1705         *found_inode = key.objectid;
1706         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1707
1708 out:
1709         btrfs_free_path(path);
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1715  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1716  */
1717 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1718                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1719 {
1720         int ret;
1721         struct btrfs_key key;
1722         struct btrfs_key found_key;
1723         struct btrfs_path *path;
1724         int len;
1725         u64 parent_dir;
1726
1727         path = alloc_path_for_send();
1728         if (!path)
1729                 return -ENOMEM;
1730
1731         key.objectid = ino;
1732         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1733         key.offset = 0;
1734
1735         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1736         if (ret < 0)
1737                 goto out;
1738         if (!ret)
1739                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1740                                 path->slots[0]);
1741         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1742             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1743              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1744                 ret = -ENOENT;
1745                 goto out;
1746         }
1747
1748         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1749                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1750                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1751                                       struct btrfs_inode_ref);
1752                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1753                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1754                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1755                                                      len);
1756                 parent_dir = found_key.offset;
1757         } else {
1758                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1759                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1760                                         struct btrfs_inode_extref);
1761                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1762                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1763                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1764                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1765         }
1766         if (ret < 0)
1767                 goto out;
1768         btrfs_release_path(path);
1769
1770         if (dir_gen) {
1771                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1772                                      NULL, NULL, NULL);
1773                 if (ret < 0)
1774                         goto out;
1775         }
1776
1777         *dir = parent_dir;
1778
1779 out:
1780         btrfs_free_path(path);
1781         return ret;
1782 }
1783
1784 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1785                         u64 ino, u64 dir,
1786                         const char *name, int name_len)
1787 {
1788         int ret;
1789         struct fs_path *tmp_name;
1790         u64 tmp_dir;
1791
1792         tmp_name = fs_path_alloc();
1793         if (!tmp_name)
1794                 return -ENOMEM;
1795
1796         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1797         if (ret < 0)
1798                 goto out;
1799
1800         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1801                 ret = 0;
1802                 goto out;
1803         }
1804
1805         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1806
1807 out:
1808         fs_path_free(tmp_name);
1809         return ret;
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1814  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1815  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1816  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1817  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1818  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1819  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1820  * orphanizing is really required.
1821  */
1822 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1823                               const char *name, int name_len,
1824                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1825 {
1826         int ret = 0;
1827         u64 gen;
1828         u64 other_inode = 0;
1829         u8 other_type = 0;
1830
1831         if (!sctx->parent_root)
1832                 goto out;
1833
1834         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1835         if (ret <= 0)
1836                 goto out;
1837
1838         /*
1839          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1840          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1841          * and we can just unlink this entry.
1842          */
1843         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1844                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1845                                      NULL, NULL, NULL);
1846                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1847                         goto out;
1848                 if (ret) {
1849                         ret = 0;
1850                         goto out;
1851                 }
1852                 if (gen != dir_gen)
1853                         goto out;
1854         }
1855
1856         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1857                         &other_inode, &other_type);
1858         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1859                 goto out;
1860         if (ret) {
1861                 ret = 0;
1862                 goto out;
1863         }
1864
1865         /*
1866          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1867          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1868          * overwrite anything at this point in time.
1869          */
1870         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1871             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1872                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1873                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1874                 if (ret < 0)
1875                         goto out;
1876
1877                 ret = 1;
1878                 *who_ino = other_inode;
1879         } else {
1880                 ret = 0;
1881         }
1882
1883 out:
1884         return ret;
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1889  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1890  * thus the orphan name needs be used.
1891  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1892  * overwritten.
1893  */
1894 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1895                             u64 dir, u64 dir_gen,
1896                             u64 ino, u64 ino_gen,
1897                             const char *name, int name_len)
1898 {
1899         int ret = 0;
1900         u64 gen;
1901         u64 ow_inode;
1902         u8 other_type;
1903
1904         if (!sctx->parent_root)
1905                 goto out;
1906
1907         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1908         if (ret <= 0)
1909                 goto out;
1910
1911         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1912                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1913                                      NULL, NULL, NULL);
1914                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1915                         goto out;
1916                 if (ret) {
1917                         ret = 0;
1918                         goto out;
1919                 }
1920                 if (gen != dir_gen)
1921                         goto out;
1922         }
1923
1924         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1925         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1926                         &ow_inode, &other_type);
1927         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1928                 goto out;
1929         if (ret) {
1930                 /* was never and will never be overwritten */
1931                 ret = 0;
1932                 goto out;
1933         }
1934
1935         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1936                         NULL, NULL);
1937         if (ret < 0)
1938                 goto out;
1939
1940         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1941                 ret = 0;
1942                 goto out;
1943         }
1944
1945         /*
1946          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1947          * The current inode being processed might have been the one that caused
1948          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1949          * the current inode being processed.
1950          */
1951         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1952             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1953              gen == sctx->cur_inode_gen))
1954                 ret = 1;
1955         else
1956                 ret = 0;
1957
1958 out:
1959         return ret;
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1964  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1965  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1966  */
1967 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1968 {
1969         int ret = 0;
1970         struct fs_path *name = NULL;
1971         u64 dir;
1972         u64 dir_gen;
1973
1974         if (!sctx->parent_root)
1975                 goto out;
1976
1977         name = fs_path_alloc();
1978         if (!name)
1979                 return -ENOMEM;
1980
1981         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
1982         if (ret < 0)
1983                 goto out;
1984
1985         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
1986                         name->start, fs_path_len(name));
1987
1988 out:
1989         fs_path_free(name);
1990         return ret;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
1995  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
1996  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
1997  * In case of error, nce is kfreed.
1998  */
1999 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2000                              struct name_cache_entry *nce)
2001 {
2002         int ret = 0;
2003         struct list_head *nce_head;
2004
2005         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2006                         (unsigned long)nce->ino);
2007         if (!nce_head) {
2008                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2009                 if (!nce_head) {
2010                         kfree(nce);
2011                         return -ENOMEM;
2012                 }
2013                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2014
2015                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2016                 if (ret < 0) {
2017                         kfree(nce_head);
2018                         kfree(nce);
2019                         return ret;
2020                 }
2021         }
2022         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2023         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2024         sctx->name_cache_size++;
2025
2026         return ret;
2027 }
2028
2029 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2030                               struct name_cache_entry *nce)
2031 {
2032         struct list_head *nce_head;
2033
2034         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2035                         (unsigned long)nce->ino);
2036         if (!nce_head) {
2037                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2038               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2039                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2040         }
2041
2042         list_del(&nce->radix_list);
2043         list_del(&nce->list);
2044         sctx->name_cache_size--;
2045
2046         /*
2047          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2048          */
2049         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2050                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2051                 kfree(nce_head);
2052         }
2053 }
2054
2055 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2056                                                     u64 ino, u64 gen)
2057 {
2058         struct list_head *nce_head;
2059         struct name_cache_entry *cur;
2060
2061         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2062         if (!nce_head)
2063                 return NULL;
2064
2065         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2066                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2067                         return cur;
2068         }
2069         return NULL;
2070 }
2071
2072 /*
2073  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2074  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2075  */
2076 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2077 {
2078         list_del(&nce->list);
2079         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2084  */
2085 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2086 {
2087         struct name_cache_entry *nce;
2088
2089         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2090                 return;
2091
2092         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2093                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2094                                 struct name_cache_entry, list);
2095                 name_cache_delete(sctx, nce);
2096                 kfree(nce);
2097         }
2098 }
2099
2100 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2101 {
2102         struct name_cache_entry *nce;
2103
2104         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2105                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2106                                 struct name_cache_entry, list);
2107                 name_cache_delete(sctx, nce);
2108                 kfree(nce);
2109         }
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2114  * Returns 0 if it succeeded.
2115  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2116  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2117  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2118  * Returns <0 in case of error.
2119  */
2120 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2121                                      u64 ino, u64 gen,
2122                                      u64 *parent_ino,
2123                                      u64 *parent_gen,
2124                                      struct fs_path *dest)
2125 {
2126         int ret;
2127         int nce_ret;
2128         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2129
2130         /*
2131          * First check if we already did a call to this function with the same
2132          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2133          * return the cached result.
2134          */
2135         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2136         if (nce) {
2137                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2138                         name_cache_delete(sctx, nce);
2139                         kfree(nce);
2140                         nce = NULL;
2141                 } else {
2142                         name_cache_used(sctx, nce);
2143                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2144                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2145                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2146                         if (ret < 0)
2147                                 goto out;
2148                         ret = nce->ret;
2149                         goto out;
2150                 }
2151         }
2152
2153         /*
2154          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2155          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2156          * __record_new_ref
2157          */
2158         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2159         if (ret < 0)
2160                 goto out;
2161
2162         if (!ret) {
2163                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2164                 if (ret < 0)
2165                         goto out;
2166                 ret = 1;
2167                 goto out_cache;
2168         }
2169
2170         /*
2171          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2172          * send_root or parent_root for ref lookup.
2173          */
2174         if (ino < sctx->send_progress)
2175                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2176                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2177         else
2178                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2179                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2180         if (ret < 0)
2181                 goto out;
2182
2183         /*
2184          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2185          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2186          */
2187         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2188                         dest->start, dest->end - dest->start);
2189         if (ret < 0)
2190                 goto out;
2191         if (ret) {
2192                 fs_path_reset(dest);
2193                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2194                 if (ret < 0)
2195                         goto out;
2196                 ret = 1;
2197         }
2198
2199 out_cache:
2200         /*
2201          * Store the result of the lookup in the name cache.
2202          */
2203         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2204         if (!nce) {
2205                 ret = -ENOMEM;
2206                 goto out;
2207         }
2208
2209         nce->ino = ino;
2210         nce->gen = gen;
2211         nce->parent_ino = *parent_ino;
2212         nce->parent_gen = *parent_gen;
2213         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2214         nce->ret = ret;
2215         strcpy(nce->name, dest->start);
2216
2217         if (ino < sctx->send_progress)
2218                 nce->need_later_update = 0;
2219         else
2220                 nce->need_later_update = 1;
2221
2222         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2223         if (nce_ret < 0)
2224                 ret = nce_ret;
2225         name_cache_clean_unused(sctx);
2226
2227 out:
2228         return ret;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2233  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2234  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2235  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2236  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2237  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2238  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2239  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2240  *
2241  * When do we have have orphan inodes:
2242  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2243  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2244  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2245  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2246  *    orphan directory.
2247  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2248  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2249  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2250  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2251  *    the orphan inode.
2252  *
2253  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2254  * would be.
2255  */
2256 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2257                         struct fs_path *dest)
2258 {
2259         int ret = 0;
2260         struct fs_path *name = NULL;
2261         u64 parent_inode = 0;
2262         u64 parent_gen = 0;
2263         int stop = 0;
2264
2265         name = fs_path_alloc();
2266         if (!name) {
2267                 ret = -ENOMEM;
2268                 goto out;
2269         }
2270
2271         dest->reversed = 1;
2272         fs_path_reset(dest);
2273
2274         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2275                 struct waiting_dir_move *wdm;
2276
2277                 fs_path_reset(name);
2278
2279                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2280                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2281                         if (ret < 0)
2282                                 goto out;
2283                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2284                         break;
2285                 }
2286
2287                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2288                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2289                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2290                         stop = 1;
2291                 } else if (wdm) {
2292                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2293                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2294                 } else {
2295                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2296                                                         &parent_inode,
2297                                                         &parent_gen, name);
2298                         if (ret)
2299                                 stop = 1;
2300                 }
2301
2302                 if (ret < 0)
2303                         goto out;
2304
2305                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2306                 if (ret < 0)
2307                         goto out;
2308
2309                 ino = parent_inode;
2310                 gen = parent_gen;
2311         }
2312
2313 out:
2314         fs_path_free(name);
2315         if (!ret)
2316                 fs_path_unreverse(dest);
2317         return ret;
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2322  */
2323 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2324 {
2325         int ret;
2326         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2327         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2328         struct btrfs_path *path;
2329         struct btrfs_key key;
2330         struct btrfs_root_ref *ref;
2331         struct extent_buffer *leaf;
2332         char *name = NULL;
2333         int namelen;
2334
2335         path = btrfs_alloc_path();
2336         if (!path)
2337                 return -ENOMEM;
2338
2339         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2340         if (!name) {
2341                 btrfs_free_path(path);
2342                 return -ENOMEM;
2343         }
2344
2345         key.objectid = send_root->root_key.objectid;
2346         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2347         key.offset = 0;
2348
2349         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2350                                 &key, path, 1, 0);
2351         if (ret < 0)
2352                 goto out;
2353         if (ret) {
2354                 ret = -ENOENT;
2355                 goto out;
2356         }
2357
2358         leaf = path->nodes[0];
2359         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2360         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2361             key.objectid != send_root->root_key.objectid) {
2362                 ret = -ENOENT;
2363                 goto out;
2364         }
2365         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2366         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2367         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2368         btrfs_release_path(path);
2369
2370         if (parent_root) {
2371                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2372                 if (ret < 0)
2373                         goto out;
2374         } else {
2375                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2376                 if (ret < 0)
2377                         goto out;
2378         }
2379
2380         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2381
2382         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2383                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2384                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2385         else
2386                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2387                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2388
2389         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2390                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2391         if (parent_root) {
2392                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2393                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2394                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2395                 else
2396                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2397                                      parent_root->root_item.uuid);
2398                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2399                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2400         }
2401
2402         ret = send_cmd(sctx);
2403
2404 tlv_put_failure:
2405 out:
2406         btrfs_free_path(path);
2407         kfree(name);
2408         return ret;
2409 }
2410
2411 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2412 {
2413         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2414         int ret = 0;
2415         struct fs_path *p;
2416
2417         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2418
2419         p = fs_path_alloc();
2420         if (!p)
2421                 return -ENOMEM;
2422
2423         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2424         if (ret < 0)
2425                 goto out;
2426
2427         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2428         if (ret < 0)
2429                 goto out;
2430         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2431         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2432
2433         ret = send_cmd(sctx);
2434
2435 tlv_put_failure:
2436 out:
2437         fs_path_free(p);
2438         return ret;
2439 }
2440
2441 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2442 {
2443         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2444         int ret = 0;
2445         struct fs_path *p;
2446
2447         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2448
2449         p = fs_path_alloc();
2450         if (!p)
2451                 return -ENOMEM;
2452
2453         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2454         if (ret < 0)
2455                 goto out;
2456
2457         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2458         if (ret < 0)
2459                 goto out;
2460         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2461         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2462
2463         ret = send_cmd(sctx);
2464
2465 tlv_put_failure:
2466 out:
2467         fs_path_free(p);
2468         return ret;
2469 }
2470
2471 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2472 {
2473         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2474         int ret = 0;
2475         struct fs_path *p;
2476
2477         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2478                     ino, uid, gid);
2479
2480         p = fs_path_alloc();
2481         if (!p)
2482                 return -ENOMEM;
2483
2484         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2485         if (ret < 0)
2486                 goto out;
2487
2488         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2489         if (ret < 0)
2490                 goto out;
2491         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2492         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2493         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2494
2495         ret = send_cmd(sctx);
2496
2497 tlv_put_failure:
2498 out:
2499         fs_path_free(p);
2500         return ret;
2501 }
2502
2503 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2504 {
2505         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2506         int ret = 0;
2507         struct fs_path *p = NULL;
2508         struct btrfs_inode_item *ii;
2509         struct btrfs_path *path = NULL;
2510         struct extent_buffer *eb;
2511         struct btrfs_key key;
2512         int slot;
2513
2514         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2515
2516         p = fs_path_alloc();
2517         if (!p)
2518                 return -ENOMEM;
2519
2520         path = alloc_path_for_send();
2521         if (!path) {
2522                 ret = -ENOMEM;
2523                 goto out;
2524         }
2525
2526         key.objectid = ino;
2527         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2528         key.offset = 0;
2529         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2530         if (ret > 0)
2531                 ret = -ENOENT;
2532         if (ret < 0)
2533                 goto out;
2534
2535         eb = path->nodes[0];
2536         slot = path->slots[0];
2537         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2538
2539         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2540         if (ret < 0)
2541                 goto out;
2542
2543         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2544         if (ret < 0)
2545                 goto out;
2546         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2547         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2548         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2549         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2550         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2551
2552         ret = send_cmd(sctx);
2553
2554 tlv_put_failure:
2555 out:
2556         fs_path_free(p);
2557         btrfs_free_path(path);
2558         return ret;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2563  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2564  * is created as orphan.
2565  */
2566 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2567 {
2568         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2569         int ret = 0;
2570         struct fs_path *p;
2571         int cmd;
2572         u64 gen;
2573         u64 mode;
2574         u64 rdev;
2575
2576         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2577
2578         p = fs_path_alloc();
2579         if (!p)
2580                 return -ENOMEM;
2581
2582         if (ino != sctx->cur_ino) {
2583                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2584                                      NULL, NULL, &rdev);
2585                 if (ret < 0)
2586                         goto out;
2587         } else {
2588                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2589                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2590                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2591         }
2592
2593         if (S_ISREG(mode)) {
2594                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2595         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2596                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2597         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2598                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2599         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2600                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2601         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2602                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2603         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2604                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2605         } else {
2606                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2607                                 (int)(mode & S_IFMT));
2608                 ret = -EOPNOTSUPP;
2609                 goto out;
2610         }
2611
2612         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2613         if (ret < 0)
2614                 goto out;
2615
2616         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2617         if (ret < 0)
2618                 goto out;
2619
2620         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2621         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2622
2623         if (S_ISLNK(mode)) {
2624                 fs_path_reset(p);
2625                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2626                 if (ret < 0)
2627                         goto out;
2628                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2629         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2630                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2631                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2632                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2633         }
2634
2635         ret = send_cmd(sctx);
2636         if (ret < 0)
2637                 goto out;
2638
2639
2640 tlv_put_failure:
2641 out:
2642         fs_path_free(p);
2643         return ret;
2644 }
2645
2646 /*
2647  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2648  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2649  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2650  */
2651 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2652 {
2653         int ret = 0;
2654         struct btrfs_path *path = NULL;
2655         struct btrfs_key key;
2656         struct btrfs_key found_key;
2657         struct btrfs_key di_key;
2658         struct extent_buffer *eb;
2659         struct btrfs_dir_item *di;
2660         int slot;
2661
2662         path = alloc_path_for_send();
2663         if (!path) {
2664                 ret = -ENOMEM;
2665                 goto out;
2666         }
2667
2668         key.objectid = dir;
2669         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2670         key.offset = 0;
2671         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2672         if (ret < 0)
2673                 goto out;
2674
2675         while (1) {
2676                 eb = path->nodes[0];
2677                 slot = path->slots[0];
2678                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2679                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2680                         if (ret < 0) {
2681                                 goto out;
2682                         } else if (ret > 0) {
2683                                 ret = 0;
2684                                 break;
2685                         }
2686                         continue;
2687                 }
2688
2689                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2690                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2691                     found_key.type != key.type) {
2692                         ret = 0;
2693                         goto out;
2694                 }
2695
2696                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2697                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2698
2699                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2700                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2701                         ret = 1;
2702                         goto out;
2703                 }
2704
2705                 path->slots[0]++;
2706         }
2707
2708 out:
2709         btrfs_free_path(path);
2710         return ret;
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Only creates the inode if it is:
2715  * 1. Not a directory
2716  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2717  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2718  */
2719 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2720 {
2721         int ret;
2722
2723         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2724                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2725                 if (ret < 0)
2726                         goto out;
2727                 if (ret) {
2728                         ret = 0;
2729                         goto out;
2730                 }
2731         }
2732
2733         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2734         if (ret < 0)
2735                 goto out;
2736
2737 out:
2738         return ret;
2739 }
2740
2741 struct recorded_ref {
2742         struct list_head list;
2743         char *name;
2744         struct fs_path *full_path;
2745         u64 dir;
2746         u64 dir_gen;
2747         int name_len;
2748 };
2749
2750 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2751 {
2752         ref->full_path = path;
2753         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2754         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2759  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2760  * This function is a helper to record one ref.
2761  */
2762 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2763                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2764 {
2765         struct recorded_ref *ref;
2766
2767         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2768         if (!ref)
2769                 return -ENOMEM;
2770
2771         ref->dir = dir;
2772         ref->dir_gen = dir_gen;
2773         set_ref_path(ref, path);
2774         list_add_tail(&ref->list, head);
2775         return 0;
2776 }
2777
2778 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2779 {
2780         struct recorded_ref *new;
2781
2782         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2783         if (!new)
2784                 return -ENOMEM;
2785
2786         new->dir = ref->dir;
2787         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2788         new->full_path = NULL;
2789         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2790         list_add_tail(&new->list, list);
2791         return 0;
2792 }
2793
2794 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2795 {
2796         struct recorded_ref *cur;
2797
2798         while (!list_empty(head)) {
2799                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2800                 fs_path_free(cur->full_path);
2801                 list_del(&cur->list);
2802                 kfree(cur);
2803         }
2804 }
2805
2806 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2807 {
2808         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2809         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2814  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2815  * directories.
2816  */
2817 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2818                           struct fs_path *path)
2819 {
2820         int ret;
2821         struct fs_path *orphan;
2822
2823         orphan = fs_path_alloc();
2824         if (!orphan)
2825                 return -ENOMEM;
2826
2827         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2828         if (ret < 0)
2829                 goto out;
2830
2831         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2832
2833 out:
2834         fs_path_free(orphan);
2835         return ret;
2836 }
2837
2838 static struct orphan_dir_info *
2839 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2840 {
2841         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2842         struct rb_node *parent = NULL;
2843         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2844
2845         while (*p) {
2846                 parent = *p;
2847                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2848                 if (dir_ino < entry->ino) {
2849                         p = &(*p)->rb_left;
2850                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2851                         p = &(*p)->rb_right;
2852                 } else {
2853                         return entry;
2854                 }
2855         }
2856
2857         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2858         if (!odi)
2859                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2860         odi->ino = dir_ino;
2861         odi->gen = 0;
2862         odi->last_dir_index_offset = 0;
2863
2864         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2865         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2866         return odi;
2867 }
2868
2869 static struct orphan_dir_info *
2870 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2871 {
2872         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2873         struct orphan_dir_info *entry;
2874
2875         while (n) {
2876                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2877                 if (dir_ino < entry->ino)
2878                         n = n->rb_left;
2879                 else if (dir_ino > entry->ino)
2880                         n = n->rb_right;
2881                 else
2882                         return entry;
2883         }
2884         return NULL;
2885 }
2886
2887 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2888 {
2889         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2890
2891         return odi != NULL;
2892 }
2893
2894 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2895                                  struct orphan_dir_info *odi)
2896 {
2897         if (!odi)
2898                 return;
2899         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2900         kfree(odi);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2905  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2906  * the dir item was already processed.
2907  */
2908 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2909                      u64 send_progress)
2910 {
2911         int ret = 0;
2912         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2913         struct btrfs_path *path;
2914         struct btrfs_key key;
2915         struct btrfs_key found_key;
2916         struct btrfs_key loc;
2917         struct btrfs_dir_item *di;
2918         struct orphan_dir_info *odi = NULL;
2919
2920         /*
2921          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2922          */
2923         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2924                 return 0;
2925
2926         path = alloc_path_for_send();
2927         if (!path)
2928                 return -ENOMEM;
2929
2930         key.objectid = dir;
2931         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2932         key.offset = 0;
2933
2934         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2935         if (odi)
2936                 key.offset = odi->last_dir_index_offset;
2937
2938         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2939         if (ret < 0)
2940                 goto out;
2941
2942         while (1) {
2943                 struct waiting_dir_move *dm;
2944
2945                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2946                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2947                         if (ret < 0)
2948                                 goto out;
2949                         else if (ret > 0)
2950                                 break;
2951                         continue;
2952                 }
2953                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2954                                       path->slots[0]);
2955                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2956                     found_key.type != key.type)
2957                         break;
2958
2959                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2960                                 struct btrfs_dir_item);
2961                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2962
2963                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2964                 if (dm) {
2965                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2966                         if (IS_ERR(odi)) {
2967                                 ret = PTR_ERR(odi);
2968                                 goto out;
2969                         }
2970                         odi->gen = dir_gen;
2971                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2972                         dm->rmdir_ino = dir;
2973                         ret = 0;
2974                         goto out;
2975                 }
2976
2977                 if (loc.objectid > send_progress) {
2978                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2979                         if (IS_ERR(odi)) {
2980                                 ret = PTR_ERR(odi);
2981                                 goto out;
2982                         }
2983                         odi->gen = dir_gen;
2984                         odi->last_dir_index_offset = found_key.offset;
2985                         ret = 0;
2986                         goto out;
2987                 }
2988
2989                 path->slots[0]++;
2990         }
2991         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2992
2993         ret = 1;
2994
2995 out:
2996         btrfs_free_path(path);
2997         return ret;
2998 }
2999
3000 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3001 {
3002         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3003
3004         return entry != NULL;
3005 }
3006
3007 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3008 {
3009         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3010         struct rb_node *parent = NULL;
3011         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3012
3013         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3014         if (!dm)
3015                 return -ENOMEM;
3016         dm->ino = ino;
3017         dm->rmdir_ino = 0;
3018         dm->orphanized = orphanized;
3019
3020         while (*p) {
3021                 parent = *p;
3022                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3023                 if (ino < entry->ino) {
3024                         p = &(*p)->rb_left;
3025                 } else if (ino > entry->ino) {
3026                         p = &(*p)->rb_right;
3027                 } else {
3028                         kfree(dm);
3029                         return -EEXIST;
3030                 }
3031         }
3032
3033         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3034         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3035         return 0;
3036 }
3037
3038 static struct waiting_dir_move *
3039 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3040 {
3041         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3042         struct waiting_dir_move *entry;
3043
3044         while (n) {
3045                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3046                 if (ino < entry->ino)
3047                         n = n->rb_left;
3048                 else if (ino > entry->ino)
3049                         n = n->rb_right;
3050                 else
3051                         return entry;
3052         }
3053         return NULL;
3054 }
3055
3056 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3057                                   struct waiting_dir_move *dm)
3058 {
3059         if (!dm)
3060                 return;
3061         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3062         kfree(dm);
3063 }
3064
3065 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3066                                 u64 ino,
3067                                 u64 ino_gen,
3068                                 u64 parent_ino,
3069                                 struct list_head *new_refs,
3070                                 struct list_head *deleted_refs,
3071                                 const bool is_orphan)
3072 {
3073         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3074         struct rb_node *parent = NULL;
3075         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3076         struct recorded_ref *cur;
3077         int exists = 0;
3078         int ret;
3079
3080         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3081         if (!pm)
3082                 return -ENOMEM;
3083         pm->parent_ino = parent_ino;
3084         pm->ino = ino;
3085         pm->gen = ino_gen;
3086         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3087         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3088         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3089
3090         while (*p) {
3091                 parent = *p;
3092                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3093                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3094                         p = &(*p)->rb_left;
3095                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3096                         p = &(*p)->rb_right;
3097                 } else {
3098                         exists = 1;
3099                         break;
3100                 }
3101         }
3102
3103         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3104                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3105                 if (ret < 0)
3106                         goto out;
3107         }
3108         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3109                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3110                 if (ret < 0)
3111                         goto out;
3112         }
3113
3114         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3115         if (ret)
3116                 goto out;
3117
3118         if (exists) {
3119                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3120         } else {
3121                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3122                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3123         }
3124         ret = 0;
3125 out:
3126         if (ret) {
3127                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3128                 kfree(pm);
3129         }
3130         return ret;
3131 }
3132
3133 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3134                                                       u64 parent_ino)
3135 {
3136         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3137         struct pending_dir_move *entry;
3138
3139         while (n) {
3140                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3141                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3142                         n = n->rb_left;
3143                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3144                         n = n->rb_right;
3145                 else
3146                         return entry;
3147         }
3148         return NULL;
3149 }
3150
3151 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3152                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3153 {
3154         int ret = 0;
3155         u64 parent_inode = 0;
3156         u64 parent_gen = 0;
3157         u64 start_ino = ino;
3158
3159         *ancestor_ino = 0;
3160         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3161                 fs_path_reset(name);
3162
3163                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3164                         break;
3165                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3166                         if (*ancestor_ino == 0)
3167                                 *ancestor_ino = ino;
3168                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3169                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3170                 } else {
3171                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3172                                                         &parent_inode,
3173                                                         &parent_gen, name);
3174                         if (ret > 0) {
3175                                 ret = 0;
3176                                 break;
3177                         }
3178                 }
3179                 if (ret < 0)
3180                         break;
3181                 if (parent_inode == start_ino) {
3182                         ret = 1;
3183                         if (*ancestor_ino == 0)
3184                                 *ancestor_ino = ino;
3185                         break;
3186                 }
3187                 ino = parent_inode;
3188                 gen = parent_gen;
3189         }
3190         return ret;
3191 }
3192
3193 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3194 {
3195         struct fs_path *from_path = NULL;
3196         struct fs_path *to_path = NULL;
3197         struct fs_path *name = NULL;
3198         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3199         struct recorded_ref *cur;
3200         u64 parent_ino, parent_gen;
3201         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3202         u64 rmdir_ino = 0;
3203         u64 ancestor;
3204         bool is_orphan;
3205         int ret;
3206
3207         name = fs_path_alloc();
3208         from_path = fs_path_alloc();
3209         if (!name || !from_path) {
3210                 ret = -ENOMEM;
3211                 goto out;
3212         }
3213
3214         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3215         ASSERT(dm);
3216         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3217         is_orphan = dm->orphanized;
3218         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3219
3220         if (is_orphan) {
3221                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3222                                       pm->gen, from_path);
3223         } else {
3224                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3225                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3226                 if (ret < 0)
3227                         goto out;
3228                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3229                                    from_path);
3230                 if (ret < 0)
3231                         goto out;
3232                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3233         }
3234         if (ret < 0)
3235                 goto out;
3236
3237         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3238         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3239         if (ret < 0)
3240                 goto out;
3241         if (ret) {
3242                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3243                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3244                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3245                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3246                                            is_orphan);
3247                 if (ret < 0)
3248                         goto out;
3249                 if (rmdir_ino) {
3250                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3251                         ASSERT(dm);
3252                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3253                 }
3254                 goto out;
3255         }
3256         fs_path_reset(name);
3257         to_path = name;
3258         name = NULL;
3259         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3260         if (ret < 0)
3261                 goto out;
3262
3263         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3264         if (ret < 0)
3265                 goto out;
3266
3267         if (rmdir_ino) {
3268                 struct orphan_dir_info *odi;
3269                 u64 gen;
3270
3271                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3272                 if (!odi) {
3273                         /* already deleted */
3274                         goto finish;
3275                 }
3276                 gen = odi->gen;
3277
3278                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, gen, sctx->cur_ino);
3279                 if (ret < 0)
3280                         goto out;
3281                 if (!ret)
3282                         goto finish;
3283
3284                 name = fs_path_alloc();
3285                 if (!name) {
3286                         ret = -ENOMEM;
3287                         goto out;
3288                 }
3289                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, gen, name);
3290                 if (ret < 0)
3291                         goto out;
3292                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3293                 if (ret < 0)
3294                         goto out;
3295         }
3296
3297 finish:
3298         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3299         if (ret < 0)
3300                 goto out;
3301
3302         /*
3303          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3304          * and old parent(s).
3305          */
3306         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3307                 /*
3308                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3309                  */
3310                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3311                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3312                 if (ret == -ENOENT) {
3313                         ret = 0;
3314                         continue;
3315                 }
3316                 if (ret < 0)
3317                         goto out;
3318
3319                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3320                 if (ret < 0)
3321                         goto out;
3322         }
3323
3324 out:
3325         fs_path_free(name);
3326         fs_path_free(from_path);
3327         fs_path_free(to_path);
3328         sctx->send_progress = orig_progress;
3329